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Mancais

O Que São Mancais?

O uso de mancais, ainda que em formatos simples, remonta pelo menos aos antigos egípcios, e talvez até tenha sido anterior à invenção da roda. Hoje em dia os mancais podem ser encontrados onde quer que haja movimento relativo entre duas superfícies, o que inclui praticamente tudo, desde eletrodomésticos até máquinas industriais.

O QUE É UM MANCAL?

Os mancais são componentes tribológicos que transportam uma carga enquanto estão em contato e em movimento em relação a outra peça. O movimento pode ser de deslizamento ou de rotação. Existem basicamente dois tipos diferentes de rolamentos: mancais de deslizamento e rolamentos de rolos. Outros tipos incluem mancais fluidos que suportam suas cargas em uma fina camada de gás ou líquido; mancais magnéticos que usam campos magnéticos para transportar suas cargas; mancais de flexão semelhantes a dobradiças nos quais a carga é suportada por um elemento de flexão; e mancais de joias usados em relógios.

TIPOS DE MANCAIS LISOS

Descubra o que é um mancal ou mancal liso no site da GGB

Mancais lisos, também chamados de buchas ou mancais de deslizamento, são geralmente de formato cilíndrico e não contêm peças móveis.

Entre suas configurações padrão estão mancais cilíndricos para cargas radiais, mancais flangeados para cargas radiais e axiais leves, arruelas de pressão e arruelas de pressão flangeadas para cargas axiais pesadas e placas deslizantes de diversas formas. Eles também podem ser feitos sob medida, com formas, características (ranhuras, furos, entalhes, abas, etc.) e dimensões especiais.

Mancais lisos são usados para movimentos deslizantes, rotatórios, oscilatórios ou alternados. Em aplicações deslizantes funcionam como mancais de deslizamento, fitas de mancal e placas de desgaste. Nestas aplicações as superfícies deslizantes são normalmente planas, mas também podem ser cilíndricas, e o movimento é sempre linear em vez de rotatório. As aplicações rotatórias envolvem superfícies cilíndricas e uma ou duas direções de deslocamento. Aplicações oscilatórias e alternadas envolvem superfícies planas ou cilíndricas, mas o movimento é bidirecional.

A estrutura do mancal pode ser sólida ou com uma junta dividida (mancais enrolados) para instalação mais fácil. É importante combinar o mancal com a aplicação. Cargas altas requerem mancais com maior área de contato e alta capacidade de suporte de carga. Os mancais com lubrificantes sólidos são projetados para operar em temperaturas mais altas do que aqueles lubrificados com óleo ou graxa. E aplicações de alta velocidade requerem lubrificantes especiais para minimizar o acúmulo de calor e o atrito.

Os mancais lisos são fabricados com diferentes estruturas e a seleção do produto depende das condições de operação da aplicação e dos requisitos de desempenho.

UMA VARIEDADE DE MATERIAIS DE BAIXA FRICAÇÃO

GGB's Low Friction Metal Polymer Bushings

Os mancais de metal-polímero consistem em um suporte de metal, geralmente aço ou bronze, sobre o qual é sinterizada uma camada de bronze poroso que é então impregnada com PTFE e aditivos para obter uma superfície de rolamento que oferece propriedades antifricção e resistentes ao desgaste. Esses rolamentos podem operar a seco ou com lubrificação externa.

GGB's Light weight Engineered Plastic BushingsOs mancais de deslizamento também podem ser feitos de plásticos de engenharia, que proporcionam excelente resistência ao desgaste e baixo atrito em condições de operação seca e lubrificada. Por serem moldados por injeção, eles podem ser projetados para praticamente qualquer formato e produzidos a partir de uma variedade de resinas compostas com fibras de reforço e lubrificante sólido. Esses mancais apresentam excelente estabilidade dimensional, baixos coeficientes de atrito e boa condutividade térmica.

GGB's Self-Lubricating Fiber Reinforced Composite BushingsOs mancais de compósito reforçados com fibra são outra forma de mancal de deslizamento que consiste em um suporte de epóxi enrolado em filamentos, impregnado com fibra de vidro, com uma variedade de mancais de baixo atrito e resistentes ao desgaste. Essa estrutura permite que os rolamentos suportem altas cargas estáticas e dinâmicas, enquanto sua natureza inerte os torna adequados para ambientes corrosivos.GGB's Metal and Bimetal Bushings for high loads

Os mancais de deslizamento de bronze monometálico, bimetálico e sinterizado são projetados para uso em aplicações industriais terrestres e submersas sob alta carga com movimentos de baixa velocidade. Os mancais de bronze sólido impregnados com lubrificante proporcionam desempenho livre de manutenção em aplicações de alta temperatura, enquanto os mancais monometálicos e bimetálicos são projetados para aplicações lubrificadas.

MANCAIS DE ROLAMENTO

Mancais de rolamento utilizam esferas (mancais de esferas) ou rolos cilíndricos (mancais de rolamento ou de "agulhas"). Estes elementos estão contidos com anéis de mancais ou "pistas", facilitando o movimento com pouca resistência ao deslizamento. Os mancais de esferas, tipo mais comum, podem suportar tanto cargas radiais como axiais.

No entanto, os mancais de rolamento estão sujeitos a falhas como brinelamento, quando a pista é deformada pelo elemento de rolamento devido à carga ou as esferas se deformam se estiverem sobrecarregadas, falso brinelamento, devido a cargas repetidas sob condições estáticas, bem como desgaste devido a lubrificação insuficiente com movimentos oscilatórios. Projetados para cargas mais pesadas, os mancais de rolos cilíndricos têm maior contato com as pistas, espalhando a carga por uma área maior. Entretanto, eles não são adequados para aplicações que envolvem cargas axiais.

MANCAIS LISOS VERSUS MANCAIS DE ROLAMENTO E DE AGULHA

Existem diferenças significativas entre os mancais de deslizamento e os rolamentos de rolos que impedem que eles sejam usados de forma intercambiável

  • Devido ao seu projeto complexo de vários componentes, à construção precisa e à instalação exata, os rolamentos de elementos rolantes tendem a ser consideravelmente mais caros do que os mancais de deslizamento
  • Os rolamentos de elementos rolantes são mais adequados para aplicações que exigem localização precisa do eixo e/ou atrito extremamente baixo
  • Devido à sua maior área de contato e conformabilidade, os mancais de deslizamento oferecem maior capacidade de carga e resistência a altas cargas de choque e carga de borda
  • Os mancais de deslizamento compensam melhor o desalinhamento do que certos mancais de elementos rolantes para reduzir o impacto da carga nas bordas
  • O design fino e de peça única dos mancais de deslizamento permite reduzir o tamanho da caixa para economizar espaço e peso 
  • Os mancais de deslizamento oferecem maior resistência a danos causados por movimentos oscilatórios para melhorar a vida útil do rolamento
  • Os mancais de deslizamento não estão sujeitos a danos por desgaste resultantes da derrapagem dos elementos rolantes quando operam em alta velocidade e com carga muito baixa e exibem propriedades de amortecimento superiores
  • A ausência de peças móveis internas nos mancais de deslizamento resulta em uma operação mais silenciosa e em classificações de velocidade quase ilimitadas em sistemas adequadamente lubrificados do que os mancais de elementos rolantes
  • A instalação direta dos mancais de deslizamento em alojamentos usinados simples praticamente elimina os danos ao encaixe em comparação com os rolamentos de elementos rolantes
  • Os mancais de deslizamento não metálicos oferecem maior resistência à corrosão em comparação com os mancais de elementos rolantes padrão
  • Os mancais de deslizamento podem operar a seco, eliminando o custo adicional de sistemas de lubrificação, lubrificante e tempo de inatividade do equipamento durante a manutenção
  • Os mancais de deslizamento podem operar a seco em altas temperaturas e com a presença de contaminantes

Links relacionados:

  • Wikipedia: para saber mais sobre os diferentes usos dos mancais mecânicos

O Que São Mancais Lisos?

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